Пример 7 энергетический баланс установки

17 18 19 20 21 22 23

Рассчитать энергетический баланс установки.

В качестве исходных данных принять исходные данные и результаты расчетов примеров 1 ¸ 6.

Расчет электрических потерь в индукторе проводят по (3.60)

Вт кВт.

Потери в токоподводе примем равными 5 % от мощности источника

Расчет мощности, потребляемой от источника, проводим по (3.62)

кВт.

Расчет электрических потерь в источнике питания производим по (3.63). КПД преобразователя .

кВт.

Расчет активной мощности, потребляемой от сети, поводим по формуле

кВт.

Общий КПД плавильной установки рассчитываем по (3.65)

Расчет удельного расхода электроэнергии проводим по (3.66)

кВт×ч/т.

Уточненное значение длительности плавки находим по (3.67)

ч.

Расчет производительности установки проводим по (3.68)

т/ч.

Основные характеристики тигельной печи, полученные по результатам расчета примеров 1 ¸ 7, приведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2

Основные характеристики

индукционной тигельной печи

№ п/п	Характеристики	Единицы измерения	Величина
	Емкость индукционной тигельной печи	т
	Мощность индукционной печи	кВт
	Мощность установки	кВт
	Напряжение	В
	Частота	Гц
	Коэффициент мощности индукционной тигельной печи (без компенсации)		0,105
	Коэффициент мощности установки (с компенсацией)		0,69
	КПД установки		0,625
	Производительность установки	т/ч	4,17
	Удельный расход электроэнергии	кВт×ч/т

4. ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ

В процессе эксплуатации печи необходимо постоянно вести наблюдение за бесперебойной подачей охлаждающей воды и воздуха и их температурами на выходе из систем охлаждения. При снижении давления воды или воздуха срабатывают соответствующие реле, отключается энергопитание и подаются световые и звуковые сигналы. В случае снижения давления в водоподводной магистрали печь переводят на резервное охлаждение от пожарного водопровода или аварийного бака, обеспечивающего самотечное питание водой систем охлаждения печи в течение 0,5 – 1 часа. Прекращение бесперебойной подачи охлаждающей воды и воздуха приводит к аварийной ситуации: обмотка индуктора расплавляется.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сарапулов Ф.Н. Введение в специальность «Электротехнологические установки и системы». Учебное пособие. Екатеринбург: УГТУ, 1997. 92 с.

2. Вайнберг А.М. Индукционные плавильные печи; Учебное пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергия, 1967. 416 с.: ил.

3. Фарбман С.А., Колобнев И.Ф. Индукционные печи для плавки металлов и сплавов. Изд. доп. и перераб. М.: Металлургия, 1968. 496 с.

4. Цыганов В.А. Плавка цветных металлов в индукционных печах. М.: Металлургия, 1974. 248 с.: 64 ил.

5. Башенко В.В., Донской А.В., Соломахин И.М. Электроплавильные печи цветной металлургии. М.: Металлургия, 1971. 320 с.

6. Фомин Н.И., Затуловский Л.М. Электрические печи и установки индукционного нагрева. М.: Металлургия, 1979. 247 с.

7. Установки индукционного нагрева: Учебное пособие для вузов /А.Е.Слухоцкий, В.С.Немков, Н.А.Павлов, А.В.Бамунэр; Под. ред. А.Е.Слухоцкого. Л.: Энергоиздат, Ленинградское отд-ние, 1981. 328 с.

8. Индукционные печи для плавки чугуна /Б.П.Платонов, А.Д.Акименко, С.М.Багуцкая и др. М.: Машиностроение, 1976. 176 с.

9. Электротехнологические промышленные установки: Учебник для вузов / И.П.Евтюкова, Л.С.Кацевич, Н.М.Некрасова, А.Д.Свенчанский; Под ред. А.Д.Свенчанского. М.: Энергоиздат, 1982.

10. Болотов А.В., Шепель Г.А. Электротехнологические установки: Учебник для вузов по спец. «Электроснабжение промпредприятий». М.: Высш. шк., 1988. 336 с.: ил.

11. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. М.: Наука, 1965. 848 с.: ил.

12. Промышленные цветные металлы и сплавы: Справочник /А.П.Смирягин, Н.А.Смирягина, А.В.Белова. 3-е изд., доп. и перераб. М.: Металлургия, 1974. 488 с.: ил.

13. Справочник по обработке цветных металлов и сплавов /Под ред. Л.Е.Миллера. М.: Государственное научно-техн. изд-во литературы по черной и цветной металлургии, 1961. 872 с.: ил.

14. Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности: Учебно-справочное руководство. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988. 432 с.: ил.

15. Электрооборудование и автоматика электротермических установок: Справочник /А.П.Альтгаузен, И.М.Бершицкий и др. Под ред. А.П.Альтгаузена, М.Д.Бершицкого, М.Я.Смелянского, В.М.Эдемского. М.: Энергия, 1978. 304 с.

16. Кацевич Л.С. Теория теплопередачи и тепловые расчеты электрических цепей: Учебник. М.: Энергия, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1977. 304 с.: ил.

17. Электротермическое оборудование: Справочник /Под общей ред. А.П.Альтгаузена. М.: Энергия, 1980. 416 с.: ил.

18. Фарбман С.А., Колобнев И.Ф. Индукционные электропечи для плавки цветных металлов и сплавов. ОНТИ, 1933.

19. Самохвалов Г.В., Черныш Г.И. Электрические печи черной металлургии. М.: Металлургия, 1984. 232 с.: ил.

20. Брокмайер К. Индукционные плавильные печи: Пер. с нем. /Под ред. Шевцова М.А. и Столова М.Я. М.: Энергия, 1972. 304 с.: ил.

21. Сасса В.С. Футеровка индукционных плавильных печей и миксеров. М.: Энергоатомиздат, 1983. 120 с.: ил.

22. Сасса В.С. Футеровка индукционных электропечей. М.: Металлургия, 1989. 231 с.

23. Электрические конденсаторы и конденсаторные установки: Справочник /В.П.Берзан, Б.Ю.Геликман, М.Н.Гураевский и др.; Под ред. Г.С.Кучинского. М.: Энергоатомиздат, 1987. 656 с.: ил.

24. Проектирование электрических машин: Учеб. пособие для вузов /И.П.Копылов, Ф.А.Горяинов, Б.К.Клоков и др.; Под ред. И.П.Копылова. М.: Энергия, 1980. 496 с.: ил.

25. Безопасность производственных процессов: Справочник /Под общей ред. С.В.Белова. М.: Машиностроение, 1985. 448 с.: ил.

26. Охрана труда в электроустановках: Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. /Под ред. Б.А.Князевского. М.: Энергия, 1977. 320 с.: ил.

Приложение 1

Удельное сопротивление некоторых

металлов и сплавов в жидком состоянии

Металл или сплав	Химический состав, %	Удельное сопротивление , Ом×м
Латунь	30-33 Zn; остальное Cu
Латунь	39,5 – 36,6 Zn; остальное Cu
Томпак	10 Zn; 90 Cu
Мельхиор специальный	80 Zn; 20 Ni
Медь	100 Cu
Алюминий	100 Al
Марганцовистая бронза	Cu – 58; Zn – 40; Sn –2
Фосфористая бронза	Cu – 93; Zn – 3; Sn –4
Никель	Ni – 100
Цинк	Zn – 100

Приложение 2

В соответствии с учебным планом студенты специальности 180500 - Электротехнологические установки и системы ГОУ ВПО УГТУ – УПИ выполняют курсовую работу по дисциплине «Электротехнологические процессы и установки», по темам «Расчет индукционной канальной печи» или «Расчет индукционной тигельной печи».

Цель и требования по выполнению курсовой работы по теме «Расчет индукционной тигельной печи» приведен ниже.

Цель курсовой работы: пользуясь исходными данными, произвести электрический и тепловой расчеты индукционной тигельной печи.

К исходным данным относятся: емкость печи, вид выплавляемого металла или сплава.

Курсовая работа по электрическому и тепловому расчетам индукционной тигельной печи (ИТП) должна содержать:

- описание конструкции и принципа действия печи;

- назначение ИТП;

- достоинства и недостатки ИТП;

- электрический расчет ИТП;

- тепловой расчет ИТП;

- расчет охлаждения индуктора;

- выбор электропечного трансформатора и преобразователя частоты по справочной литературе на основании расчетов мощности и частоты;

- выбор конденсаторов, предназначенных для повышения , на основании расчета ИТП.

Помимо электрического, теплового расчетов и расчета охлаждения индуктора ИТП, в пояснительной записке нужно отразить назначение и применение сплава или металла, расплавляемого в данной ИТП, а также его химический состав.

Выбор материала индуктора производится с использованием справочной литературы на основании прочитанных дисциплин «Электротехнические материалы», «Электрические машины» и «Специальные электрические машины».

Тепловой расчет и выбор материалов футеровки индукционной единицы и ванны печи базируются на дисциплинах «Теория электронагрева» и «Материаловедение».

Пояснительная записка выполняется на формате А4 объемом 30 – 40 с, желателен компьютерный набор.

Наряду с текстовыми материалами в пояснительной записке должны быть представлены эскизы (в масштабе) тигельной печи, индуктора.

ОРИЕНТИРОВОЧНЫЙ СПИСОК ВАРИАНТОВ

ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ

КУРСОВОЙ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ «РАСЧЕТ

ИНДУКЦИОННОЙ ТИГЕЛЬНОЙ ПЕЧИ»

№ варианта	Емкость печи	Металл или сплав

	1 т	Медь
	2,5 т	Медь
	10 т	Медь
	25 т	Медь
	1 т	Латунь Л63 (Zn – 39,5 – 36,6 %; Cu - остальное)
	2,5 т	Латунь Л63 (Zn 39,5 - 36,6 %; Cu -остальное)
	10 т	Латунь Л63 (Zn 39,5 - 36,6 %; Cu -остальное)
	1 т	Полутомпак (Zn – 20 %; Cu - 80 %)
	2,5 т	Полутомпак (Zn – 20 %; Cu - 80 %)
	10 т	Полутомпак (Zn – 20 %; Cu - 80 %)
	25 т	Полутомпак (Zn – 20 %; Cu - 80 %)
	0,4 т	Алюминий
	1 т	Алюминий
	2,5 т	Алюминий
	6 т	Алюминий
	10 т	Алюминий
	0,06 т	Сталь
	0,16 т	Сталь
	0,25 т	Сталь

	0,4 т	Сталь
	1 т	Сталь
	2,5 т	Сталь
	6 т	Сталь
	1 т	Чугун
	2. 5 т	Чугун
	9 т	Чугун
	10 т	Чугун
	21.5 т	Чугун
	31 т	Чугун
	60 т	Чугун